경북 영천시 고경면에 있는 주식회사 경원의 첫모습은 군부대 '레이더' 기지를 연상케 한다. 회사 입구에 들어서면 타원모양의 검은색 대형 유리판 3개가 지면과 45도 정도의 기울기로 남쪽 하늘을 향해 있다. 높이는 5m를 넘는다. 이 곳을 돌아 나오면 이젠 '인삼밭(?)'이 늘어서 있다. 인삼밭에 만들어진 검은색 차광천막처럼 생긴 검은색 유리판이 역시 남쪽 하늘을 향해 기울어져 있다.
이 곳에는 모두 480여 개의 검은판이 있다. 검은판은 태양빛을 전기로 바꾸는 태양광 모듈이다. 연간 14만 4천kW의 전기를 생산한다.
경원은 태양광 모듈 생산업체다. 자동차 산업으로 치면 완성차 제작업체가 되는 셈. 태양광 잉곳이나 태양전지(셀) 같은 태양광발전에 필요한 부품을 여러업체로 부터 받아 최종 생산제품인 모듈을 만든다. 일반적으로 볼 수 있는 태양광 발전설비는 검은색 셀을 수십 개 붙인 것이다.
지난 2006년 10월 설립해 지난 2008년까지 본격적인 '출항'을 위한 기초작업에 들어갔다. 영천 고경면에 사무실과 공장을 만들고 제품개발에 필요한 인원을 모았다. 기본적으로 갖춰야 할 인증이나 경력도 차근히 쌓았다. 2007년 영남대 산학협력사업으로 BK21사업단 연구개발에 참여하고 이듬해 1차 교육과정을 수료했다.
같은 해 ISO 9001 품질경영시스템 인증을 따고, 신재생에너지전문기업, 특허등록 등을 취득했다. 현재 경원의 사무실 벽에는 12개의 각종 인증과 등록증이 붙어 있다.
경원은 최종 제품인 모듈을 생산하는 업체지만, 모듈에 들어가는 기본 부품의 성능이 모듈의 효율에 직접적인 연관을 끼치는 만큼 이에 대한 연구를 게을리 하지 않는다.
특히 가장 중요한 셀의 경우 순도 99.999999% 이상의 실리콘을 이용한다. 소숫점 이하 9의 갯수가 6개에서 11개 사이를 태양광에 쓰고, 그 이상의 실리콘은 반도체에 사용된다. 백만분의 일 이상의 오차조차 허용되지 않는만큼 경원 기술진의 기술연구 노력은 뜨겁다.
순도가 더욱 높은 실리콘을 태양전지에 쓸 수도 있지만, 그렇게 되면 초기제품개발단가비용이 높아진다. 최소 3~4배의 단가 차이가 나기 때문이다. 더구나 태양광발전의 경우 고기술산업으로 분류돼 처음 설비를 만들 때의 비용이 많이 든다. '경제성과 효율성', 두 마리 토끼를 잡기 위한 노력은 지금도 계속되고 있다.
경원 전 임직원의 수는 40여 명. 이중 40%가 연구개발 인력이다. 지역 업체로는 드물게 R&D에 많은 투자를 하고 있다.
이런 경원의 노력은 우리나라 여느 업체와 비교해도 손색이 없는 기술력으로 바뀌었다. 156mm 다결정 셀을 이용해 높은 효율과 출력을 내고 있다. 국내, 국제 규격에 맞는 모듈의 내구성을 가지고도 있다. 국내 대기업들과의 기술력에도 전혀 뒤지지 않는다.
기업내 부설연구소는 미국 인증인 UL, 유럽 인증인 TUV 등 실사를 받을 예정이다. 이는 유럽과 미국 등 해외인증에 필요한 부분이고 수출시장을 공략하기 위한 기본요소이다.
탄탄한 기술력을 바탕으로 본격적인 제품생산은 08년 11월부터 들어갔다. 경북 예천에 쏠라 태양광발전소를 만든 것을 시작으로, 대구안심환경공원 등 전국 다양한 곳에 태양광 설비를 만들었다. 대구스타디움 인근을 지나는 월드컵 대로의 태양광 발전도 경원의 작품이다. 아직 시스템설치 보다 모듈 생산에 집중을 하고 있어 시공사례가 많지는 않다.
여섯살이 된 경원은 이제 해외진출을 서두르고 있다. 이미 미국에 지사 한 곳을 열었다. 올 상반기 안에 미국인증을 받아 본격적인 미국진출을 준비하고 있다. 유럽진출도 계획하고 있다.
일반적인 제조산업에서 6년차 회사는 신생기업으로 분류된다. 하지만 경원은 해외진출이 빠른 것이 아니라고 한다. 이는 태양광관련 산업이 2000년대 초반부터 본격적으로 시작됐으며, 그 시장이 한해 평균 35%이상씩 성장하는 초고속 성장산업이기 때문이다.
현재 경원은 내수 85, 수출 15의 비중으로 제품을 생산하지만, 2011년께에는 내수와 수출의 비중을 50 : 50으로 맞출 예정이다. 더구나 내수의 비중을 줄이는 것이 아니라 수출의 비중을 늘려 내수만큼 끌어 올린다는 전략을 세웠다. 물론 전국 각지에서 벌이는 내수에도 집중할 것이라고 덧붙였다.
경원은 할 수 있다고 한다. 경원의 경영철학은 '도전'이다. 새로운 것에 부딪히는 것을 두려워하지 않는 게 경원 직원들의 '마인드'라고 한다.
며칠을 고심해 내놓은 기술개발건이 실제 접목에 오류가 나더라도 이들은 '실패'라고 생각하지 않고 '과정'의 일부분이라고 생각한다고 한다. 그런 그들에게 해외시장은 경원이 성장하는 과정의 일부분이다.
경원의 사무실은 조용하다. 하지만 전화벨은 쉴 새 없이 울린다. 최소 인원만 머무르고, 나머지 직원들은 현장에 나가 있다. 일주일에 서로 얼굴 몇번 보기가 어려울 만큼 바쁘다.
연간 30MW의 전력을 생산할 수 있는 태양광모듈을 만드는 경원. 태양광시장은 폭발적인 성장을 보이고 있지만 대기업들이 거대자본력을 이용한 시장장악도 무섭다. 경원은 자신들의 기술력 하나로 시장에서 이길 준비가 되어 있다. 그리고 그 눈은 이제 해외로 향해 있다.
태양광 발전 원리
태양광은 태양에너지 중 '빛'을 반도체로 구성된 태양전지를 이용해 전기에너지로 변환하는 작업이다. 모듈이 빛을 흡수하면 표면에서 전자가 생기고 전기가 발생하도록 하는 광전자효과를 기본원리로 하고 있다.
주요소자는 태양전지 모듈, 인버터 및 구조물로 구성된다.
태양전지(cell)는 모듈의 최소단위. 태양전지는 폴리실리콘으로부터 잉곳과 웨이퍼로 가공 한 후 생성되어 모듈로 바꾼 것인 태양광 모듈이다. 인버터는 태양광발전용 전력변환장치로 태양전지로부터 나온 직류전력을 상용주파수, 전압의 교류로 변환해 전력계통과 연계하고, 전기적인 감시보호를 하는 장치다. 구조물은 모듈을 지지하는 기중이나 받침을 말한다. 태양의 위치에 따라 움직이면서 효율을 극대화 시키는 역할을 한다.
태양전지는 반도체화합물로 실리콘이 많이 쓰인다. 단결정, 다결정, 비정질 실리콘 태양광전지가 있지만 단결정은 가격이 비싸고, 비정질은 내구도가 낮아 다결정이 주로 사용된다.
태양광 모듈은 한 개의 태양전지에서 0.6V 전압과 3A 이상의 전류를 생성한다. 최근에는 반투명 태양전지모듈, 컬러 태양전지 모듈은 물론 휘어지는 박막태양전지 모듈개발도 이뤄졌다.
일반적으로 태양광발전시스템은 △계통연계형(Grid Connected System·태양광으로 발전된 직류 전기 에너지를 인버터에 공급하여 사용 전력으로 변환시켜 안정된 전원을 수요자에게 공급하는 시스템) △독립형(Stand Alone System·야간이나 태양광이 적을 때 전력을 공급하기 위한 축전 설비를 갖추고 있어, 축전지에 전력을 저장했다 사용하는 방식)으로 나눠진다.
구조가 고정되는 경사고정식, 태양 고도에 맞춰 경사가 바뀌는 경사변동형, 태양광의 하루 이동경로를 동서로 쫓아가는 단축추적형, 태양빛의 방위각과 양각을 지속적으로 변화해 태양빛을 최대로 맞추는 양축추적형이 있다.
한편 최근에는 건물 외피에 태양광발전시스템을 설치하는 건물 일체형 태양광발전 시스템(BIPV : Building Integrated PhotoVoltaic)이 정부 등의 주도로 이뤄지고 있다.
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